环境学基本概念.pptx

城市生活污水厂污泥干燥技术 金宜英 清华大学环境科学与工程系 2007年6月25日 内 容 概述 干燥原理及过程 污泥干燥设备及工作原理 污泥干燥的技术要点及要求 典型污泥热干燥工艺技术 概 述 污泥处理与处置的问题 目前我国生活污水处理厂每年排放的污泥量（干重）约为130万吨，而且年增长率大于10％。 伴随我国城市污水处理率迅速提高，污泥产生量将不可避免地相应增长，消纳问题日益突出，急待解决。 污水污泥的特点及传统处理处置处置方式 含水率高、体积庞大、性质复杂、难以处理 存在问题 欧洲禁止污泥填埋 欧洲通过立法禁止填埋 瑞士 2000 荷兰 2000 奥地利 2004 德国 2005 中国 . 垃圾填埋场拒绝接纳污泥； 国家标准将规定污泥含水率降到50％方能进填埋场； 污泥的利用（制建材、堆肥）不经济 焚烧太贵 农用： 浓缩污泥含水率太高(一般为92%～ 96% ) , 造成运输困难、运输量大 脱水泥饼：分散困难需借助机械设备支持田间操作, 使该技术在实际应用中存在较多的困难。 填埋： 脱水泥饼含水率较高(一般为70%～ 85% ) , 土力学性质差, 需混入大量泥土, 从而导致土地的容积利用系数明显降低。 焚烧： 脱水泥饼直接焚烧, 因其含固率低不能维持过程的自燃进行, 需加入辅助燃料, 使处理成本明显增加, 难以承受。 制建材： 脱水污泥制建材掺入量小，热耗高，不经济。 中国污泥出路？ 出 路 综合分析上述污泥处理与处置技术系统在实际应用中所遇到的困难, 不难看出污泥的含水率是关键的影响因素。 因此, 降低污泥含水率是解决目前在污泥处理所遇到问题的关键。 国内外应用实践表明, 经传统的浓缩和脱水工艺处理之后, 污泥的含水率不可能达到60% 以下； 经济的机械脱水泥饼含水率为75% 左右； 要达到对污泥的深度脱水,比较经济的方法是引入化工操作中常用的热干燥技技术。 污泥干燥可有效减少其体积 1000 m³ 污泥/d 150 m³/d 50m³/d DS= 3.0% DS=20% DS=92% 体积减少： 60% 体积减少：85% 脱水 干燥 总的体积减少: 95% 污泥干燥对填埋处置的好处 节约占用土地面积 减少土地填埋费用 减少运输费用 减少处置费用 随含水率降低, 污泥性状朝有利于处理方向转化 污泥经热干燥处理后, 处理特性得到改善, 利用价值提高, 为其后续处理创造了良好条件。 污泥含水率与污泥性状变化的关系(1) 含水率(% ) 95 90 75 50 10 热值(M J/kg) — — 1. 78 6. 06 12. 9 植物养分(% ) 0. 25 0. 5 1. 25 2. 5 4. 5 流动特性 黏性流体 浆状 膏体 弹性颗粒 脆性颗粒 (1) 　植物养分以N + P+ K 的含量表示 污泥转干燥后变为有价值产品 污泥干燥是实现污泥资源化和无害化处理处置的关键环节 污泥干燥的要求 减量化 干化可以使污泥大幅度缩减体积和质量。便于运输和处置。 稳定化 污泥进行了巴氏消毒，完全消除了病原体，干燥污泥性状安全卫生。 资源化 干燥后的污泥颗粒可作为肥料、土壤改良剂、燃料或建材化原材料等。 内 容 概述 干燥原理及过程 污泥干燥设备及工作原理 污泥干燥的技术要点及要求 典型污泥热干燥工艺技术 干燥原理及过程 干燥通常指利用热能使物料中的湿份汽化，并将产生的蒸汽排除的过程。 干燥的本质为被除去的湿份从固相转移到气相，固相为被干燥的物料，气相为干燥介质。 干燥原理及过程 污泥中水分存在形态 蒸发过程：干燥过程的起始阶段，物料表面的水分汽化，水分从物料表面移入介质。即图中的自由水分蒸发阶段。 扩散过程：当物料表面水分被蒸发掉，形成物料表面的湿度低于物料内部湿度，此时，需要热量的推动力将水分从内部转移到表面。水分的扩散速度随着污泥颗粒的干燥度增加而不断降低。 污泥热干燥机理 污泥水分去除经历主要过程 不同阶段去除的水分 自由水分：蒸发速率恒定时去除的水分。 间隙水分：蒸发速率第一次下降时期所去除的水 分。 通常指存在于泥饼颗粒间的毛 细管中的水分。 表面水分：蒸发速率第二次下降时期所去除的水 分。通常指吸附或黏附于固体表面的 水分。 结合水分：在该干燥过程中不能被去除的水分。 这部分水一般以化学力与固体颗粒相 结合。 内 容 概述 干燥原理及过程 污泥干燥设备及工作原理